DE1959394B

DE1959394B - Vorrichtung und Verfahren zur osmotischen Zerlegung von Fluidgemischen oder Lösungen

Info

Publication number: DE1959394B
Authority: DE
Inventors: Vincent Peter Wilmington Del.; Smith William George Pennsville N.J.; Caracciolo (V.St.A.)
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc

Description

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Die Erfindung betrifft eine Voung und ein Verrichtr- chlorid, Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat oder

fahren zum gleichmäßigen Ziszirjiientrmgcn von viele andere Salze in verschiedenen Mengenverhält-

Bündeln aus largen, diirner, selektiv durchlässigen nissen, enthält, oder ein Gasgemisch). Im Falle solcher

Hohlfasermembranen mit Fluidgcmischen oder Lö- wäßriger Lösungen diffundiert das Wasser schneller sungen, um die Gemische oder Lcsurgen dacurch zu 5 durch die Hohlfaserwandungen als die gelösten Salze,

zerlegen, daß die diffusionsfähigen Bestandteile durch Aus den offenen Enden der Hohlfasern strömt ge-

die Membran hindurchtreten. reinigte wäßrige Lösung aus, und der Rest der Lö-

Lange, dünne, durchlässige Hohlfasern, die aus sung, der von den Faserwandungen abgewiesen wor-

organischen Kunststoffen bestehen, eignen sich für den ist, ist an gelösten Salzen angereichert und strömt

osmotische Trennvorrichtungen, bei denen die Fähig- io aus dem Mantel gewöhnlich an einer von der Ein-

keit der Fasern ausgenutzt wird, ein Fluid leichter trittscffnung entfernt gelegenen Stelle aus. Solche

durch die Faserwandungen hindurchzulassen als an- osmotischen Vorrichtungen sind mit Durchmessern

dere Fluide, Tonen oder Bestandteile. So beschreibt von wenigen Zentimetern bis 7U 30 und 35 cm gebaut

z.B. die USA.-Patentschrift 3 228 877 eine osmo- und erprobt worden, und noch größere Vorrichtungen

tische Trennvorrichtung, bei der sich in einem zylinder- 15 werden in Betracht gezogen. Zu den für die osmo-

förmigen Mantel viele dünne, selektiv durchlässige tischen Hoblfaservorrichtungen vorgeschlagenen Werk-

Hohlfasern befinden. Die Fasern erstrecken sich in stoffen gehören Polystyrol, Polyäthylen, Polyäthylen-

der Längsrichtung des Mantels durch denselben und terephthalat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid,

durch die beiden mit Kappen verschlossenen Enden Polyhexamethylenadipinsäureamid, Polyacrylnitril,

des Zylinders hindurch. Das Beschickungsgemisch ao Äthylcellulose, Cellulosepropionat, Miscbpolymeri-

wird unter Druck dem Tnr.eren des Mantels züge- sate aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorporpylen,

führt, wo der Bestandteil, der abgeirennt werden soll, Mischpolymerisate aus Acrylnitril und Vinylchlorid

durch die Wandungen der Hohlfasern hindurch- sowie Mischpolymerisate aus Butadien und Styrol. Der

dringt und im Inneren der Hoblfasern weiter zu einem Wirkungsgrad von sehr kleinen osmotischen Vorrich-

Sammelsgefäß stremt. Der Rest des Fluidgemisches, 25 timgen ir.it sehr dünnen Hohlfasern ist gewöhnlich

der sich noch innerhalb des Mantels befindet, wird wesentlich höher als derjenige von ähnlichen, aber

durch eine Auslafiöffnung aus dem Mantel abgezogen. größeren Vorrichtungen, die von solchen Hohlfasern

Eine osrnotische Vorrichtung anderer Art, die von Gebrauch machen. Dieser Abfall im Wirkungsgrad ist selektiv durchlässigen Fasern Gebrauch macht, ist in darauf zurückzuführen, daß es schwierig ist, die Vorder britischen Patentschrift 1 019 881. beschrieben 30 richtung so zu bauen, daß die äußere Oberfläche der Diese Vorrichtung arbeitet ebenso wie diejenige gemäß dünnen Hohlfasern mit Sicherheit in der Vorrichtung der obengenannten USA.-Patentschrift, jedoch mit mit der Beschickung in Berührung kommt. Die verfügeiner anderen Anordnung der Fassern in dem Mantel. bare Oberfläche in einer osmotischen Vorrichtung von Die Hohlfasern erstrecken sich nicht der Länge nach der Art, wie sie in der USA.-Patentschrift 3 339 341 durch ein Zylinder hindurch und ragen nicht an beiden 35 beschrieben ist, ist sehr hoch und erreicht bei einer Enden des Zylinders aus demselben heraus, wie es bei Verrichtung mit einem Durchmesser von 30 cm Werte der Vorrichtung gemäß der genannten USA.-Patent- von 8CCO bis 9300 m². In der gleichen Patentschrift schrift der Fall ist, sondern sie erstrecken sich der Länge sind auch die idealen Strömungsbedingungen für osmonach durch den Zylinder und sind dann so umgebogen, tische Vorrichtungen dieser Art angegeben, wobei angedaß sie der Länge nach durch den Zylinder zurücklau- 40 nommen wird, daß die Strömung hauptsächlich in den fen und ihre beiden Enden aus dem gleichen Ende des schmalen Kanälen zwischen den nebeneinanderliegenzylinderförmigen Mantels herausragen. Mit anderen den äußeren Oberflächen der Hohlfasern stattfindet. In Worten: Die Hohlfasern sind in dem Mantel U-förmig der Praxis herrschen aber aus mehreren Gründen keine umgebogen, der gebogene Teil der Fasern befindet idealen Strömungsbedingungen. Einige Strömungssich am einen Ende des Zylinders, während die Fasern 45 kanäle können sich durch Fremdstoffe, verformte Famit ihren beiden Enden aus dem anderen Zylinderende sern oder aus anderen Ursachen verstopfen. Durch herausragen. offene Kanäle an der Seite des Bündels kann eine

Jedoch läßt sich durch die Art und Weise, wie das Strömung vom Einlaß zum Auslaß ohne richtigen Kon-

Fluoidgemisch oder die Lösung in den die Hohlfasern takt der Beschickung mit der Faseroberfläche statt-

oder Röhren enthaltenden Mantel eingeführt wird, 50 finden. Wenn die Strömung zu stark beschränkt wird,

keine Strömung des Fluidgemisches oder der Lösung kann die Salzmenge in den engen Strömungskanälen

erreichen, die den maximalen Kontakt zwischen dem so stark ansteigen, daß Salz ausfällt, wodurch die

Fluid und den Fasern oder Röhren ermöglicht. Natur- Strömung weiter behindert und die Schwierigkeit des

lieh ist ein maximaler Kontakt wünschenswert, da der Aufrechterhaltens einer guten Strömungsverteilung

Wirkungsgrad der gewünschten Trennung davon ab- 55 verstärkt wird.

hängt; die wirksame Verteilung der Beschickung in- Alle diese Schwierigkeiten werden durch die Erfin-

nerhalb der vollständig zusammengesetzten Vorrichtung dung beseitigt, da gemäß der Erfindung eine vollstän-

derart, daß das Fluid mit dem größtmöglichen Teil der dige Strömung der Beschickung durch die ganze Länge

äußeren Oberfläche der Hohlfasern zwecks Diffusion der engen Kanäle zwischen den Hohlfasern nicht mehr

des gewünschten Bestandteils in Berührung kommt, ist 60 erforderlich ist, sondern eine Querströmung durch das

bereits seit langem ein Problem. Faserbündel verursacht wird. Dies wird auf zwei ver-

Bei den bisher bekannten osmotischen Trennvor- schiedene Arten bewerkstelligt. Gemäß dem ersten richtungen mußten die Hohlfasern dicht in einen Merkmal der Erfindung ist innerhalb des Faserbündels Mantel gepackt sein, wobei sich der zum Zuführen ein durchlochtes Rohr angeordnet, dessen Durchloder Beschickung unter Druck bestimmte Bauteil in der 65 chungen Auslaß- oder Einlaßöffnungen an verschiede-Nähe eines Endes des Faserbündels befand (eine nen Stellen desjenigen Teils des Rohres darstellen, der typische Beschickung ist in der Natur vorkommendes sich innerhalb des Hohlfaserbündels befindet. VorWasser, das gelöste Salze, wie Natriumsulfat, Natrium- zugsweise bildet das Rohr einen Abflußweg für den-

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jenigen Teil der Beschickung, der von den Hohlfasern E. einer durch das äußere Verschlußorgan führenden

abgewiesen wird und ist in der Mitte des Faserbündels Leitung, durch die Fluid aus der von dem äußeren

oder doch wenigstens innerhalb seines äußeren Um- Verschlußorgan und der gegossenen Wand be-

fanges angeordnet. Das Rohr kann an einem Ende grenzten Kammer ausströmen kann, gekenn-

oder an seinen beiden Enden an der osmotischen Vor- 5 zeichnet durch
richtung befestigt sein, sofern nur für den Abfluß des

von der Faseroberfläche abgewiesenen Teils der Be- F. ein vielfach durchlochtes Rohr, das sich durch

Schickung aus der Innenseite des Mantels gesorgt ist. mindestens ein Ende des Mantels fluiddicht hin-

Das durchlochte Rohr wird nachstehend entweder als durcherstreckt, innerhalb des Hohlfaserbündels

solches oder als Ablaufauslaßrohr oder Ablaufsammei- io ungefähr längs der Mittelachse desselben ange-

rohr bezeichnet, wobei unter »Ablauf« der von den ordnet ist und sich im wesentlichen über die Länge

Membranfasern abgewiesene Teil der Beschickung des Bündels erstreckt,

verstanden wird. wobei die Durchlochungen des durchlochten

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Er- Rohres rings um den Umfang desselben und in findung wird die Notwendigkeit des Entlangströmens 15 dem ^Te>· des Rohres, der innerhalb des Hohlder Beschickung längs der engen Kanäle zwischen den faserbündel verläuft, auch in der Längsrichtung Hohlfasern dadurch umgangen, daß zwischen der In- des Rohres in Abständen angeordnet sind, und nenwand des Mantels und der äußeren Oberfläche der das Rohr so gebaut und angeordnet ist, daß $ein die Fasern umgebenden langgestreckten Hülle ein Inneres mit dem Inneren des Mantels nur über die ringförmiger Raum vorgesehen ist. Dieser Ringraum, 20 von den Durchlochungen gebildeten Öffnungen der ein leerer Raum ist, stellt im wesentlichen eine Zone in Verbindung steht, mit der von dem äußeren des Druckabfalls auf einen niedrigen Druck dar. Die Verschlußorgan und der gegossenen Wand ,bein den Mantel durch einen Einlaß eintretende Be- grenzten Kammer jedoch keine Verbindung bat. Schickung ist bestrebt, den ringförmigen Raum auszufüllen, bevor sie in das Faserbündel eintritt. Der auf die 25 Vorzugsweise ist das Faserbündel in dem Mantel so in den Mantel eingeführte Beschickung ausgeübte angeordnet, daß es von den Innenwänden des Mantels Druck treibt die in dem ringförmigen Raum befind- auf Abstand steht.

liehe Beschickung dann nach innen (quer durch das Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die

Hohlfaserbündel) zu den Auslaßöffnungen, die in Ab- Zeichnungen Bezug genommen,

ständen über die Länge des Auslaßrohres hinweg ange- 30 F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Ausf ühruqgs-

ordnet sind. Bei dieser Anordnung findet nur eine form einer osmotischen Trennvorrichtung gemäß der

minimale Strömung längs der Kanäle zwischen den Erfindung;

Hohlfasern statt. Eine gleichmäßige radiale Strömung F i g. 2 ist ein Längsschnitt durch eine andere Auswird dadurch herbeigeführt, daß die Auslaßöffnungen führungsform einer osmotischen Trennvorrichtung längs des durchlochten Auslaßrohres in gleichmäßigen 35 gemäß der Erfindung;

Abständen angeordnet sind. Auf diese Weise kommt F i g. 3 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausein maximaler Kontakt zwischen der Beschickung und führungsform einer osmotischen Trennvorrichtung den Fasern zustande. gemäß der Erfindung;

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur F i g. 4 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Aps-

osmotischen Zerlegung von Fluiden mit 40 führungsform einer osmotischen Trennvorrichtung

gemäß der Erfindung;

A. einem langgestreckten, fluiddichten Mantel mit F i g. 5 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Auseinem offenen ersten Ende, einem durch den führungsform einer osmotischen Trennvorrichtung Mantel selbst verschlossenen zweiten Ende und gemäß der Erfindung;

einer fluiddichten gegossenen Wand, die das erste 45 F i g. 6 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Aus-Ende verschließt, führungsform einer osmotischen Trennvorrichtung

gemäß der Erfindung;

B. einer Vielzahl von Hohlfasern. die in Form eines F i g. 7 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Αμβ-Bündels von einem Halteorgan, und zwar vor- führungsform einer osmotischen Trennvorrichtung zugsweise von einer langgestreckten, biegsamen, 5° gemäß der Erfindung;

porösen Hülle, deren Längsausdehnung etwa die F i g. 8 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausgleiche ist wie diejenige des Faserbündels, zu- führungsform einer osmotischen Trennvorrichtung sammengehalten werden, sich im wesentlichen gemäß der Erfindung;

über die ganze Länge des Mantels erstrecken, in F i g. 9 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Aus-

der Nähe des zweiten, geschlossenen Mantelendes 55 führungsform einer osmotischen Trennvorrichtung

U-förmig umgebogen sind und mit ihren beiden gemäß der Erfindung;

Enden fluiddicht in die gegossene Wand einge- F i g. 10 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausbettet sind und durch dieselbe hindurchragen, führungsform einer osmotischen Trennvorrichtung gemäß der Erfindung;

C. einem das erste, offene Mantelende verschließen- ^6o F i g. 11 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausden äußeren Verschlußorgan, das zusammen mit führungsform einer osmotischen Trennvorrichtung der gegossenen Wand eine Kammer begrenzt, in gemäß der Erfindung;

die die Hohlfasern mit ihren offenen Enden ein- F i g. 12 ist ein Längsschnitt durch eine weitere

münden, Ausführungsform einer osmotischen Trennvorrichtung

65 gemäß der Erfindung.

D. einer Leitung, die das Innere des Mantels mit dem In F i g. 1 bis 7 sind verschiedene Ausf ührungsformen außerhalb des Mantels befindlichen Raum ver- der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, die bindet, und sich nur auf das durchlochte Rohr, aber nicht auf den

ringförmigen Raum beziehen. Bei diesen Vortichtungen haben sämtliche Ausführungsformen einigeTeile gemeinsam. Zu diesen gemeinsamst! Teilen (vgl. F i g. 1) gehört ein Hohlfaserbündel aus einer großen Anzahl einzelner Hohlfasern 10, die sich innerhalb des Mantels 15 befinden. An einem Ende des Mantels sind die Fasern so umgebogen, daß beide Faserenden durch den gegossenen Wandblock 12 hindurchragen und bei 11 in die Kammer 18 einmünden. Die Kammerl8 wird von dem äußeren Verschlußorgan 28 gebildet, das so gebaut ist, daß es an Teile der gegossenen Wand 12 und des Mantels 15 anstößt und das durch Flansche 26 und Schraubenbolzen 27 starr an dem Mantel befestigt ist. Der Dichtungsring 13 und der O-Ring 14 bewirken eine fluiddichte Abdichtung.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform wird die Beschickung bei 16 unter Druck in den Mantel 15 eingeleitet und kommt mit den Außenwandungen der Hohlfasern 10 in dem Faserbündel in Berührung. Die Beschickung strömt vom Einlaß 16 zur Auslaßleitung 17 am Auslaßende des durchlochten Rohres 19, störmt aber auch radial qusr durch das Faserbündel von senkrechten Kanälen zwischen den Fasern zu den Austrittslöchern 21,22,23,24 und 25, die längs des Rohres 19 angeordnet sind. Der ganze Ablauf (das ist der Teil der Beschickung, der nach dem Durchgang des hindurchdiffundierenden Teils durch die Faserwandungen hi'lter bleibt) muß durch diese Löcher austreten und gelangt so zum Auslaß 17, von wo er durch eine (nicht dargestellte) Entspannungsvorrichtung die Vorrichtung bei Atmosphärendruck (oder einem anderen gewünschten Druck) verläßt. Das durch die Faserwandungen hindurchdiffundierte Produkt strömt durch das Innere der Hohlfasern, tritt durch die offenen Faserenden 11 in die Kammer 18 aus und verläßt de Kammer durch den Auslaß 20. Die Fluidströmung in dieser Vorrichtung kann als Gegenstrombewegung bezeichnet werden, weil die Strömung der Beschickungslösung in dem Mantel in entgegengesetzter Richtung erfolgt wie die Strömung des Produktes in den Hohlfasern. Wie be- 4« reits erwähnt, ist der gegossene Wandblock mit 12, ein Dichtungsring mit 13 und ein O-Ring mit 14 bezeichnet. Größe und Anzahl der Durchlochungen in dem Rohr 19 sowie die Lage derselben auf dem Rohr müssen so gewählt werden, daß die Strömung gelenkt und eine gleichmäßige Ausnutzung sämtlicher Fasern begünstigt wird; wenn sämtliche Durchlochungen die gleiche Größe haben, sollen in der Nahe der Einlaßöffnung 16 weniger Durchlochungen vorgesehen sein als an weiter von der Einlaßöffnung entfernten Stellen, um den Kontakt der Beschickung mit den Wandungen der Fasern 10 auf der ganzen Länge des Faserbündels heibeizuführen. Für den gewünschten Druckabfall zwischen der Eintrittsöffnung 16 und der Austrittsöffnung 17 des Rohres 19 wurde für Durchlochungen mit einem Durchmesser von 1,6 mm die folgende Bleichung abgeleitet:

N =

3540 l/Min,
öd .P)¹'²"

(1)

worin N die Anzahl der Durchlochungen, l/Min, die Strömungsgeschwindigkeit des Ablaufs in Liter je Minute und Δ P den Druckabfall an den Durchlochungen in dem durchlochten Ablaufrohr in kg/cm² bedeutet.

Die obige Gleichung ist auf verdünnte wäßrige Lösungen in einer osmotischen Vorrichtung mit einer Packungsdichte von etwa 50% (Anzahl der Fasern mal Querschnittsfläche einer einzelnen Faser, berechnet auf Grund ihres Außendurchmessers, dividiert durch die Querschnittsfläche des Mantels, berechnet aus seinem Innendurchmesser) bei Verwendung von Hohlfasern mit einem Außendurchmesser von 54 μ anwendbar. In einer solchen Vorrichtung soll der Druckabfall zwischen dem Einlaß 16 und dem Ablaufauslaß 17 zwischen 0,7 und 14 kg/cm³ hegen.

Zur Bestimmung eines günstigen Planes für die Lage der Durchlochungen auf dem durchlochten Rohr kann man sich der folgenden Gleichung bedienen:

Ya = Yobs. + ΔΥ

in der F₀J_8- den beobachteten Umwandlungsgrad (Volumen des diffundierten Produkts, dividiert durch das Volumen der Beschickung) für die Hohlfaserwandungen in einer Vorrichtung der oben beschriebenen Art, Ya den tatsächlichen Umwandlungsgrad in der gleichen Vorrichtung, unter der Annahme, daß ein Teil der Beschickung zwischen den Fasern kanalförmig hindurchgeströmt und mit den Faserwandungen nicht in Berührung gekommen ist, und Δ /die Differenz bedeutet, die die Unwirksamkeit infolge des Kanaleffekts darstellt.

Für osmotische Vorrichtungen verschiedener Größen, die ähnlich wie die Vorrichtung gemäß F i g. 1 ausgebildet sind, aber kein durchlochtes Rohr aufweisen, erhält man die folgenden Werte für Δ Y, wenn die Vorrichtungen mit verdünnten wäßrigen Lösungen gespeist werden.

Durchmesser der osmotischen Vorrichtung, cm	Δ Y, ·/,
10,2 1.5,25 35,6	11,7 13,8 27,0

6o Verwendet man die Vorrichtung gemäß F i g. 1 mit einem Manteldurchmesser von 35,6 cm, so läßt sich Δ Y auf 8 bis 10% herabsetzen, was einer 70- bis 63%igen Verbesserung hinsichtlich der Herabsetzung der Unwirksamkeit infolge des Kanaleffekts entspricht.

Die Durchlochungen in dem mittig angeordneten durchlochten Ablaufrohr sind in einer osmotischen Vorrichtung der in F i g. 1 dargestellten Bauart vorzugsweise folgendermaßen angeordnet:

1. Eine Durchlochung befindet sich ganz am Ende des Rohres an dem durch die gegossene Wand begrenzten Ende der Vorrichtung.

2. Auf den nächsten 5 bis 10 % der Länge des Rohres befinden sich keine Durchlochungen.

3. Auf der übrigen Länge des Rohres innerhalb des Faserbündels sind 20 bis 50°/₀ der Gesamtzahl der Durchlochungen gleichmäßig über die ersten 60 % dieser Länge verteilt.

4. Die übrigen 80 bis 60% der Durchlochungen sind gleichmäßig über die letzten 40% dieser Länge verteilt.

Die gleichmäßige Anordnung der Durchlochungen ist nicht wesentlich; in der Tat ist sogar eine allmählich dichter werdende Anordnung der Durchlochungen

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nach dem dem Beschickungseinlaß abgewandten Ende F i g. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Er-

des durchlochten Rohres hin von Vorteil; die gleich- findiing. Hier wird die Beschickung dem Mantel 15

mäßige Verteilung der Durchlochungen erleichtert durch Leitung 71 zugeführt und strömt nach Kontakt

jedoch die Herstellung. mit der Außenseite der Hohlfasern 10 des Bündels

Die oben beschriebene Anordnung der Durchlo- 5 durch die Durchlochungen 81,82 und 83 in dem dufchchungen hat die Wirkung, daß eine ausreichende lochten Rohr 79 und aus dem letzteren über die Aus-Querströmung (Strömung der eintretenden Beschickung trittsöffnung 73 durch eine (nicht dargestellte) Drutksenkrecht zur Längsachse der Hohlfasern) erzwungen entspannungsvorrichtung aus. Diese Vorrichtung unwird, so daß in dem oberen Teil des Faserbündels eine terscheidet sich von derjenigen gemäß F i g. 3 dadurch, Durchmischung in radialer Richtung (eine Richtung io daß das durchlochte Ablaufsammeirohr 79, wie in senkrecht zur Länge der Fasern) erfolgt, wodurch die F i g. 2, an dem Ende der Vorrichtung befestigt ist, an Wirkung nicht mit den Fasern in Berührung kommen- dem sich die gegossene Wand 12 befindet. Die Anordder Strömungswege und strömungsloser Bereiche in nung der Durchlochungen ist die gleiche wie in axialer Richtung (längs der Faserachse) vermindert F i g. 3. Das Diffusionsprodukt strömt aus den offenen wird. Die Aufgabe besteht jedoch darin, die größtmög- 15 Hohlfaserenden 11 in die Kammer 70 und verläßt die liehe Strömungsmenge gleichzeitig mit der obener- Vorrichtung durch den Auslaß 74. Auch in diesem wähnten radialen Durchmischung in axialer Richtung Falle sind ein äußeres Verschlußorgan 28, ein Dichdurch die Strömungswege zwischen den Hohlfasern tungsring 13 und ein O-Ring 14 vorgesehen,
hindurchzutreiben. Auf diese Weise wird die größt- F i g. 5 zeigt eine Vorrichtung, bei der das durehmägliche Faseroberfläche in wirksamer Weise ausge- 20 lochte Rohr 99 an beiden Enden der Vorrichtung 'benutz. Die einzelne Durchlochung am Ende des durch- festigt ist, so daß der Ablauf aus den Auslässen 93 und lochten Rohres verhindert die Bildung eines strö- 105 des Rohres 99 ausströmt. Die Beschickung Wird mungslosen Bereichs in der Gegend, wo die Hohlfasern dem Mantel 15 durch die Leitung 91 zugeführt, und die in den gegossenen Wandblock 12 eintreten. Anordnung der Auslaßdurchlochungen 101, 102, 103

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform 25 und 104 auf dem durchlochten Rohr 99 ist die gleiche

wird die Beschickung unter Druck durch den Einlaß31 wie in F i g. 2. Die Strömung erfolgt im Gegenstrom,

in den Mantel 15 eingeleitet und kommt mit den Das Diffusionsprodukt gelangt durch die offenen

Wandungen der Hohlfasern 10 in Berührung. Die Be- Hohlfaserenden 11 in die Kammer IOD und strömt γοη

Schickung strömt dann vom Einlaß 31 zum Ende des dort aus der Vorrichtung durch den Auslaß 94 aus.

durchlochten Rohres 39 in der Nähe der Durch- 30 Das äußere Verschlußorgan ist bei 28, der Dichtungs-

lochungen 44, strömt aber auch radial durch das ring bei 13 und der O-Ring bei 14 dargestellt.

Faserbündel zu den Durchlochungen 41,42,43 und 44. Gemäß F i g. 6 ist das durchlochte Rohr 119 wieder-

Der ganze Ablauf strömt durch diese Durchlochungen rum an beiden Enden der Vorrichtung befestigt, wie in

und dann durch den Anslaß 33 und verläßt das Gefäß F i g. 5. Die Beschickung wird jedoch dem Mantel 15

bei dem gewünschten Druck nach dem Durchgang 35 durch den Einlaß 111 zugeführt, und die Strömung er-

durch eine (nicht dargestellte) Druckentspannungs- folgt im Gleichstrom. Die Löcher 121,122,123 und 124

vorrichtung. in dem durchlochten Rohr sind wie in F i g. 4 darge-

Die Vorrichtung gemäß F i g. 2 unterscheidet sich stellt angeordnet. Der Ablauf strömt aus der Vorrich-

von der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung dadurch, tung durch das Rohr 119 über die Ausläße 113 und 125

daß sich das durchlochte Rohr 39 durch den gegossenen 40 durch (nicht dargestellte) Druckminderventile ab.

Wandblock 12 hindurcherstreckt. Durch die offenen Das Diffusionsprodukt gelangt aus den offenen Hdhl-

Enden 11 der Hohlfasern gelangt das Diffusionspro- faserenden 11 in die Kammer 120 und verläßt von dort

dukt in die Kammer 40 und strömt dann durch die Vorrichtung durch den Auslaß 114. Auch hier sind

Leitung 34 aus. Der Dichtungsring 13 und derO -Ring ein äußeres Verschlußorgan 28, ein Dichtungsring 13

14 sorgen für eine fluiddichte Abdichtung. 45 und ein O-Ring 14 vorgesehen.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 wird die Bei der in F i g. 7 dargestellten Ausführungsform ist Beschickung unter Druck durch den Einlaß 51 dem das durchlochte Rohr 139 an beiden Enden der VorMantel 75 zugeführt und kommt mit den Wandungen richtung befestigt. Die Beschickung wird dem Mantel der Hohlfasern 10 in Berührung. Die Beschickung 15 durch den Einlaß 131 in der Mitte des Faserbündels strömt dann vom Einlaß 51 zu den Durchlochungen so zugeführt, so daß die eine Hälfte der Strömung im 61, 62, 63 und 64 und von dort durch das Innere des Gleichstrom und die andere im Gegenstrom erfoligt. durchlochten Rohres 59 zum Auslaß 53. Dieses ist Diese Vorrichtung weist drei Reihen zu je 4 Löchern eine Gleichstrombewegung, da das Fluid an der Außen- auf, die in gleichmäßigen Abständen direkt gegenüber Seite der Fasern in der gleichen Richtung strömt wie in der Beschickungsöffnung bei 143 angeordnet sind. Von den Fasern. In diesem Falle ist die Anordnung der 55 den übrigen Durchlochungen liegt die eine Hälfte auf Durchlochungen in dem durchlochten Rohr entgegen- der einen Seite bei 141 und 142 und die andere Hälfte gesetzt derjenigen gemäß F i g. 1, indem eine größere auf der anderen Seite bei 144 und 145. In jeder Hälfte Anzahl von Durchlochungen an dem durch die ge- sind 50 bis 20% der Durchlochungen in Form von gossene Wand 12 begrenzten Ende der Vorrichtung in gleichmäßigen Abständen angeordneten Reihen zu angehäuft ist. Auch diese Anordnung genügt aber der 60 je 4 Löchern, beginnend mit der dem Mittelpunkt am Regel, daß in der Nähe der Beschickungsstelle weniger nächsten gelegenen Lochreihe, ausgebildet, und 50 bis Durchlochungen und am anderen Ende des Rohres eine 80°/₀ der Durchlochungen sind in gleichmäßigen Abgrößere Anzahl von Durchlochungen vorhanden sein ständen über den Rest des durchlochten Teils des sollen. Das Diffusionsprodukt strömt aus den offenen Rohres innerhalb des Faserbündels verteilt. Das Diffu-Hohlfaserenden 11 in die Kammer 50 und verläßt die 65 sionsprodukt tritt durch die offenen Hohlfaserenden Vorrichtung bei 54. Die Abdichtung erfolgt durch den 11 in die Kammer 140 ein und verläßt die Vorrichtutag Dichtungsring 13 und den O-Ring 14. Das äußere Ver- bei 123, während der von den Fasern abgewiesene Abschlußorgan ist bei 28 dargestellt. lauf durch die Durchlochungen in dem Rohr strömt

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und die Vorrichtung über die Auslässe 133 und 146 Querschnittsform aufweisen und aus beliebigen, mit durch (nicht dargestellte) Druckminderventile ver- den zu verarbeitenden Stoffen verträglichen Werkläßt. Auch diese Vorrichtung weist eine gegossene stoffen von genügender Festigkeit hergestellt werden. Wand 12, ein äußeres Verschlußorgan 28, einen Dich- Vorzugsweise ist der Mantel zylinderförmig austungsring 13 und einen O-Ring 14 auf. 5 gebildet. Zylinderförmige metallische Gehäuse, z. B.

F i g. 8 bis 12 zeigen verschiedene Ausführungs- Stahlrohre, sind zufriedenstellend, da sie sich leicht formen der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die so- herstellen und zusammensetzen lassen. Der Durchwohl von dem durchlochten Rohr als auch von dem messer des rohrförmigen Mantels kann von weniger ringförmigen Raum Gebrauch machen. F i g. 8 zeigt als 2,5 cm bis zu einem Mehrfachen dieses Betrages, eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Ein io z. B. 25 oder 35 cm, und die Länge von etwa 30 cm Hohlfaserbündel, das aus vielen einzelnen Hohlfasern bis zu einem Vielfachen dieses Betrages, z. B. 3 oder 10 besteht, befindet sich innerhalb des Mantels 15. Die 4 m, variieren.

Fasern sind von einer biegsamen porösen Hülle 30 Eine Möglichkeit für die Anordnung der Hohlumgeben. Am einen Ende des Mantels sind die fasern ergibt sich aus der Tatsache, daß sich in einen Fasern so umgebogen, daß beide Enden einer jeden 15 etwa 15 cm weiten und 2,4 m langen Mantel etwa Faser durch den gegossenen Wandblock 12 hindurch- 12 Millionen Hohlfasern derart packen lassen, daß reichen und bei 11 in die Kammer 18 einmünden. Die sie eine wirksame Membranoberfläche (Außen-Kammer 18 wird von dem äußeren Verschlußorgan 28 wandungen) von etwa 1860 m⁸ ergeben,
gebildet, das so gebaut ist, daß es an Teile der gegosse- Die Hohlfasern können durch Schmelzspinnen durch nen Wand 12 und des Mantels 15 anstößt und das 20 kreisförmige Spinndüsenöffnungen hergestellt werden, durch Flansche 26 und Schraubenbolzen 27 starr an wie es in der französischen Patentschrift 990 726 und dem Mantel befestigt ist. Für fluiddichte Abdichtung der britischen Patentschrift 859 814 beschrieben ist. ist durch den Dichtungsring 13 und den O-Ring 14 ge- Hohlfasern von Textilfasergröße werden vorzugssorgt. Die Beschickung wird dem Mantel 15 bei 16 un- weisedurchSchmelzspinnenvonKunststoffen.z.B.Polyter Druck zugeführt und strömt durch den Ringraum 29 as hexamethylenadipinsäureamid, mit einer Schneckenzwischen der äußeren Faserbündelhülle 30 und der schmelzvorrichtung, einer Sandfilterpackung und einer Innenwand des Mantels 15. Sobald der Ringraum 29 Mantel-Kern-Spinndüse von der in der USA.-Patentmit Beschickung gefüllt ist, strömt die Beschickung schrift 2 999 296 beschriebenen Art hergestellt. Fasern radial (senkrecht) durch das Faserbündel, wie es durch von geeigneter Größe erhält man mit Spinndüsen die Pfeile angedeutet ist, von denen einige mit 31,32 und 30 mit Plattenlochdurchmessern von ungefähr 1,02 mm 33 bezeichnet sind, zu den Auslaßdurchlochungen des und Einsatzdurchmessern von ungefähr 0,89 mm, durchlochten Rohres 19, von denen einige mit 21, 22, indem man die Temperatur der Schmelzvorrichtung, 23, 24 bzw. 25 bezeichnet sind. Der ganze von den der Sandpackung und der Spinndüse, die Luftkühlung Fasei wandungen abgewiesene Ablauf muß durch die und die Geschwindigkeit des Aufwickeins ent-Durchlochungen und mithin durch den Auslaß 17 35 sprechend einstellt.

abströmen, von wo er die Vorrichtung über ein (nicht Die erfindungsgemäß verwendbaren Hohlfasern dargestelltes) Druckminderventil bei Atmosphären- haben im allgemeinen Außendurchmesser von etwa druck (oder einem anderen gewünschten Druck) ver- 10 bis 250 μ (vorzugsweise 15 bis 150 μ) und Wandläßt. Das Diffusionsprodukt, das durch die Faserwan- stärken von etwa 2 bis 75 μ (vorzugsweise 5 bis 40 μ), düngen hindurchgetreten ist, strömt durch das Innere 40 Im allgemeinen sollen die Fasern mit kleineren Außender Hohlfasern, tritt bei 11 in die Kammer 18 ein und durchmessen] dünnere Wandungen haben, so daß das verläßt die Kammer durch den Auslaß 20. Verhältnis der Querschnittsfläche der Innenbohrung

Die Kombination aus dem ringförmigen Raum und der Faser zur Gesamtquerschnittsfläche innerden in gleichmäßigen Abständen angeordneten Durch- halb des Außenumfanges der Faser etwa 0,12:1 lochungen hat die Wirkung, daß eine Querströmung 45 bis 0,60:1 beträgt. Vorzugsweise beträgt dieses (Strömung der eintretenden Beschickung senkrecht Verhältnis etwa 0,18:1 bis 0,45:1. Die Zusammenzur Längsachse der Hohlfasern) erzwungen wird und Setzung der Fasern wurde bereits erörtert. Vorzugseine Vermischung der Beschickung in dem Mantel weise bestehen die Fasern aus Polyamid, das durch in radialer Richtung (senkrecht zur Längsrichtung der Behandeln mit protonenbildenden Säuren (wie Fasern) zustande kommt, wodurch die Wirkung nicht 50 Ameisensäure) oder lyotropen Salzen u. dgl. modimit Fasern in Berührung kommender Strömungswege fiziert ist.

und strömungsloser Bereiche in axialer Richtung (längs Es wurde gefunden, daß die vorteilhafteste Ander Faserachsen) vermindert wird. Auf diese Weise Ordnung der Hohlfasern in dem Mantel diejenige ist, wird die größtmögliche Faseroberfläche in wirksamer bei der die Fasern U-förmig umgebogen sind, wie es Weise ausgenutzt. Eine Verstopfung, die in einem 55 in den Figuren dargestellt ist, so daß beide Faser-Kanal zwischen Hohlfasern in einer nicht mit dem enden aus dem gleichen Ende des Mantels herausragen, durchlochten Rohr oder dem ringförmigen Raum aus- Eine solche Anordnung läßt sich erreichen, indem man gestatteten osmotischen Trennvorrichtung auftreten die Hohlfasern in Form eines Endlosfadengarns konnte, würde eine Verminderung des Wirkungsgrades erspinnt, welches zu einem Strang der gewünschten zur Folge haben, da die Faserwandungen unterhalb 60 Länge und Breite gewickelt wird (die sich nach der des Punktes des Stillstandes oder der Verstopfung Länge und Breite des Mantels richten). Die Hernicht mit der Beschickung in Berührung kommen stellung von Strängen ist in der USA.-Patentschrift wurden. Die in der Vorrichtung gemäß der Erfindung 3 339 341 beschrieben. Die Stränge werden mit Hilfe erzwungene radiale Strömung führt jedoch zu einer von Haken verstreckt und gedehnt, und über den geBewegung der Beschickung quer durch das Faser- 65 dehnten Strang wird eine biegsame poröse Hülle bündel hindurch, so daß der Punkt des Stillstandes (oder mehrere derartige Hüllen) gezogen, um das umgangen wird. weitere Hantieren des Faserbündels zu erleichtern.

Der Mantel der Vorrichtung kann jede geeignete Die biegsamen porösen Hüllen, die über die losen

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Stränge gezogen werden, können aus jedem geeigneten Metallkappe von gleichem Durchmesser hinterliegt Werkstoff bestehen, sei es ein natürlicher, ein auf- werden, die der Wand eine höhere Festigkeit verleiht, gebauter oder ein synthetischer Werkstoff, der die so daß sie dem Beschickungsdruck in dem Mantel der erforderliche Festigkeit aufweist und mit dem zu ver- osmotischen Vorrichtung widerstehen kann. Die Metallarbeitenden Fluidgemisch, dem Kunststoff, aus dem 5 kappe ist von der Oberfläche, aus der die offenen die Hohlfasern bestehen, dem Werkstoff der ge- Enden der Hohlfasern herausragen, durch einen Raum, gossenen Wand und den übrigen Stoffen verträglich wie z. B. ein Sieb, getrennt, damit das Diffusionsprodukt fct, mit denen die Hülle in Berührung kommen kann. ungehindert aus den Faseröffnungen zur Auslaß-Die Hüllen können jede beliebige praktische Bauart leitung der Produktsammeikammer strömen kann, aufweisen, sofern sie nur porös und biegsam sind. iu Diese Bauart führt zur Materialersparnis bei der Her-Vorzugsweise sollen die Hüllen aus festem, abbrieb- stellung des Wandblockes aus einem Epoxygießharz, beständigem Material bestehen oder so gebaut sein, weil der Metallrahmen und/oder die metallische Rückdaß sie imstande sind, mindestens in der peripheren platte dem Aufbau Festigkeit verleiht. Auch wird die Querabmessung zu schrumpfen oder sich zu verkürzen, zur Verfugung stehende Oberfläche der Hohlfasern ; so daß sie eine gleichmäßige Halte- und Verdichtungs- 15 besser ausgenutzt, da ein viel geringerer Teil derselben I wirkung auf das eingeschlossene Fadenbündel seiner in den gegossenen Wandblock einzementiert ist und ganzen Länge nach ausüben. Eine bevorzugte Bauart ein größerer Teil für die osmotische Trennung zur j ist eine Hülle aus auf der Rundstrickmaschine her- Verfugung steht. Der gegossene Wandblock ist von gestelltem Textilstoff, z. B. aus Baumwollfäden, oder größerem Durchmesser als der den eigentlichen Körper ein Polyestergewebe; eine solche Hülle ist imstande, a<- der Vorrichtung bildende Mantel; die Verbindung sich in der Quer-Umfangsrichtung erheblich zusammen- zwischen Block und Mantel kommt durch ein flansch- ! zuziehen, wenn sie in Längsrichtung unter Spannung förmiges oder angeschweißtes Reduzierstück zustande, gesetzt wird. Diese Hülle ist von besonderem Vorteil; Der Mantel hat eine solche Größe, daß das Höhldenn wenn auf eine solche, ein Faserbündel umgebende faserbündel als Ganzes dicht in den Mantel hinöin-Hülle ein Zug ausgeübt wird, um das Fadenbündel in 25 paßt, so daß die Seitenwände das Faserbündel abeinen rohrförmigen Mantel hineinzuziehen, so führt stützen und die offenen Beschickungskanäle zwischen diese Zugkraft auch zu einer gleichmäßigen Ver- den aneinander angrenzenden Hohlfaserwandungen dichtung und Querschnittsverminderung des Bündels wirksam beschränken. Die umgebogenen Enden der über die ganze Länge des Bündels hinweg, so daß zu dem Bündel zusammengefaßten Fasern (an der sich dieses leichter in dem Mantel in die richtige 30 der Epoxyharzwand abgewandten Seite) können in Lage bringen läßt, ohne die Fäden des Bündels ab- den Mantel hineingezogen werden, und das andere zuflachen oder sonstwie zu beschädigen. Die Hüllen Ende des Mantels kann durch Anschweißen oder können aus Gewebe oder Vliesstoff bestehen, oder sie Flanschverbindung an dem äußeren Verschlußorgan können ausgestanzte oder ausgeschnittene zylinder- befestigt werden.

förmige Rohre oder Tüllrohre sein. Es ist wünschens- 35 Vor dem Einsetzen des Faserbündels in den Mantel wert, daß die Hülle imstande ist, gleichmäßig zu können die Fasern mit protonenbildenden Säuren oder schrumpfen oder ihren Radius oder Umfang zu ver- lyotropen Salzen behandelt werden, wie oben bemindern, ßchrieben.

Sobald der Faserbündelstrang sich in der Hülle oder Ferner wird vor dem Einsetzen des Faserbündels den Hüllen befindet, wird ein Ende des Stranges in 40 in den Mantel das durchlochte Rohr der Länge nach eine Form eingebracht, und ein erstarrungsfähiges etwa in der Mittelachse in das Faserbündel eingesetzt. Harz wird um dieses Ende des Stranges herum zu Vorzugsweise wird bei der Herstellung des Bündels einer gegossenen Wand oder einem gegossenen Block eine Hülle von der gleichen Bauart wie die oben beverformt. Ein geeignetes Formharz von guter Festig- schriebenen, das Bündel umgebenden Hüllen, aber keit ist ein Gemisch aus einem mit Butylglycidäther 45 von kleinerem Durchmesser, längs der Mittelachse modifizierten Epoxyharz, einem modifizierten ali- in das Faserbündel eingelegt. Diese Hülle erleichtert phatischenAminaddukt und Phosphorigsäuretriphenyl- das Einsetzen des durchlochten Rohres, da das Rohr ester. Nach dem Erstarren wird der einzementierte sich dann ohne Schwierigkeit in die Hülle einsetzen Strang aus der Form herausgenommen. Die zementierte und unter Verwendung der Hülle als Führung in das oder gegossene Wand kann dann zerschnitten werden, 50 Faserbündel einschieben läßt. Die Hülle kann bleibend wie es in der USA.-Patentschrift 3 339 341 beschrieben in den gegossenen Wandblock eingegossen oder an ist, so daß die offenen Enden der Hohlfasern mit der dem Rohr selbst befestigt werden.
Außenluft in Verbindung stehen. Das durchlochte Rohr kann jede beliebige Länge Der gegossene Wandblock kann durch einen darin haben. Vorzugsweise erstreckt es sich über nahezu eingegossenen Metallrahmen in Form eines Speichen- 55 die ganze Länge des Faserbündels in das letztere rades oder einer sonstigen Gestalt verstärkt werden, hinein. Für Vorrichtungen von technischer Größe, indem man diesen Rahmen in die zur Herstellung des d. h. mit Durchmessern von 10 bid 35 cm oder mehr, Blockes dienende Form einbringt und dann das können die Rohre Durchmesser von 6,4 bis 25 mm erstarrungfähige Harz in die von dem Rand gebildete haben oder noch weiter sein, wenn größere Faser-Form gießt und härtet. Als erstarrungsfähige Harze 60 bündel verwendet werden. Die Austrittsöffnungen in kann man die verschiedenensten Kunststoffe, wie Poly- dem Rohr brauchen nur einen Durchmesser von 1 bis ester, Phenolharze, Melaminharze, Siliconharze und 200 μ zu haben, können aber auch bei größeren Vorandere Kunstharze, verwenden; Epoxharze werden richtungen Durchmesser von 0,4, 3,2 oder gar 6,4 mm aber bevorzugt. Der gegossene Wandblock wird dann aufweisen. Die Durchlochungen in dem Rohr müssen als ein Ganzes hantiert, wobei die einzelnen Hohl- 65 so klein und an Zahl so gering sein, daß sie den Abfluß faserbündel zwecks leichterer Handhabung zu einem von dem Bündel zur Innenseite des Rohres hin begroßen Bündel zusammengefaßt werden. Gegebenen- grenzen. Beim Durchgang von Fluid von dem Bündel falls kann der gegossene Wandblock mit einer robusten durch die Durchlochungen zur Austrittsöffnung des

Ablaufauslaßrohres findet ein gewisser Druckabfall also die Größe und den Abstand zwischen den Auslaßstatt. Diese Druckdifferenz übt eine Saugwirkung aus, öffnungen regelt, so läßt sich dadurch die Fluiddie bestrebt ist, die Strömung über die ganze Länge strömung lenken und unter Kontrolle halten,
des Bündels hinweg auszugleichen, und die den gleich- Wenn das Rohr sich an Ort und Stelle in dem Bündel mäßigen Kontakt in der ganzen Vorrichtung fördert. 5 befindet, wird das Bündel mit dem umgebogenen Ende Vorzugsweise befinden sich die Durchlochungen in zuerst in den Mantel hineingezogen. Das in den gegleichmäßigen Abständen über den Teil des Rohres gossenen Wandblock einzementierte Ende des Bändels hinweg, der sich in dem Faserbündel befindet, und wird in den Mantel so eingepaßt, daß dieses Mantelsind von gleichmäßiger Größe, um die gleichmäßige ende geschlossen ist, und dann wird das äußere Ver-Strömung der Beschickung in radialer Richtung durch io schlußorgan auf den Mantel aufgesetzt. Derjenige alle Teile des Faserbündels hindurch zu unterstützen. Teil des durchlochten Rohres, der aus dem gegen-Die Anzahl der Durchlochungen ist durch kein überliegenden Ende des Mantels herausragt, wird durch Maximum oder Minimum beschränkt. Das Rohr Schweißen oder durch Flanschverbindungen und kann aus jedem beliebigen korrosionsbeständigen Dichtungsringe an dem Mantel abdichtend befestigt. Werkstoff, z. B. aus inertem Kunststoff, Faserglas, 15 Die Herstellung der Vorrichtung, besonders der Keramik oder Stahl, gefertigt sein. Wenn die Durch- Fasern, des gegossenen Endblockes und Verfahren lochungen klein sind und nach Micron messen, kann zum Zusammensetzen der verschiedenen Vorrichtungsdas Rohr aus linearem Niederdruck-Polyäthylen teile sind in der USA.-Patentschrift 3 339 341 be-(mit Porengrößen von 35 bis 100 μ) oder aus gesintertem schrieben.

rostfreiem Stahl (mit Porengrößen von 1 bis 200 μ.) ao Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in bezug

bestehen. auf den Erdboden waagerecht, senkrecht oder schräg

Die Fasern des Bündels sollen fest um das durch- angeordnet sein. Die Bauart der Vorrichtung, bei der

lochte Rohr herum gepackt sein. Wenn jedoch zwischen beide Faserenden durch eine einzige gegossene Wand

einzelnen Fasern offene Räume vorhanden sind, hindurchlaufen, wie sie hier beschrieben ist, bietet

wird der Wirkungsgrad der Trennvorrichtung nicht «5 ungewöhnliche Vorteile, besonders bei der Trennung

sonderlich beeinträchtigt, da die Strömung radial von Gasen, wenn sie in senkrechter Stellung eingesetzt

verläuft. wird.

f Vorzugsweise ist das Faserbündel dicht mit einer Gasförmige Beschickungen, aus denen Wasserstoff J biegsamen Hülle umwickelt (man kann jedoch auch oder andere Gase abgetrennt werden sollen, enthalten Metall, Textilstoffband, Bindfaden oder Drahtnetz 30 häufig verhältnismäßig große Mengen an Kohlenverwenden) und wird fest an das durchlochte Austritts- Wasserstoffen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen im rohr angedrückt, so daß es mit diesem zusammen Molekül. Unter den Bedingungen erhöhten Druckes eine ziemlich steife Einheit bildet, wobei der äußerste und allmählichen Entzuges des Wasserstoffs im inneren Teil des Fadenbündels von der Innenwand des Mantels der osmotischen Trennvorrichtung (wobei sich die auf einem Abstand von etwa 0,8 bis 19 mm steht, so 35 Beschickung außerhalb der Kunststoff ho hlfasem bedaß ein entsprechend breiter Ringraum frei bleibt. findet) können sich diese Kohlenwasserstoffe leicht Im Interesse der besten Leistung können die Abstände in dem Faserbündel kondensieren, die Strömungsder Durchlochungen variiert werden, indem man sie kanäle verstopfen und den osmotischen Wirkungsauf die Abnahme der treibenden Kraft einstellt, die grad verringern. Bei Betrieb in senkrechter Lage durch den erhöhten Druck im Inneren der Hohl- 40 erleichtert die Schwerkraft das Abfließen des Kondenfasern verursacht wird. Ausgezeichnete Ergebnisse sats von dem Faserbündel zum Boden der Vorrichtung, erhält man, wenn man 36 bis 40 °/o der Durchlochungen von wo es sich dann leicht entfernen läßt,
in dem obersten Drittel des Auslaßrohres, 32 bis 34% Ähnliche Vorteile ergeben sich, wenn man mit der Durchlochungen in dem mittleren Drittel und gewissen flüssigen Beschickungen arbeitet, z. B. mit 28 bis 30 % der Durchlochungen in dem unteren Drittel 45 Wasser, das Verunreinigungen in Form von Bides Rohres unterbringt, wenn die Ablaufströmung in carbonaten oder Sulfaten enthält, oder Wasser, das dem Rohr von oben nach unten verläuft. Da die Be- Gase in Lösung enthält. Unkondensierbare Gase lassen Schickung, ganz gleich wo sie zugeführt wird, das sich leicht aus den Zwischenräumen in den gebündelten Hohlfaserbündel vollständig und gleichmäßig umgibt, Fasern entfernen und von der Oberseite der Vormacht die Lage der Beschickungsöffnung für den 50 richtung abziehen. Der Betrieb der Vorrichtung in Betrieb der Vorrichtung keinen Unterschied. Die Be- senkrechter Stellung mit flüssigen Beschickungen schickungsöffnung kann an jeder Stelle des Mantels trägt auch zur Beseitigung der ströraungsfreien oder gelegen sein, oder die Beschickung kann durch ein toten Räume in dem Faserbündel bei, weil die Schwerkonzentrisches Rohr zugeführt werden, sofern sie nur kraft die Strömung durch Stellen hindurchtreibt, an in den Ringraum und nicht ins Innere des Faser- 55 denen es beim Betrieb in waagerechter Stellung bündeis eingeführt wird. zum Absetzen, zum Ausfallen von Salz oder Bei der durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung zu anderen unerwünschten Erscheinungen kommen erzeugten radialen Strömung muß der Strömungs- kann. Die Strömungslenkenden Vorrichtungen gewiderstand in dem Ringraum im Vergleich zu dem maß der Erfindung verbessern die Leistung beim Strömungswiderstand in dem Faserbündel klein sein, 60 Betrieb sowohl in waagerechter als auch in senkrechter oder, um es anders auszudrücken: der Druckabfall Stellung.

(die Differenz zwischen dem Druck der Beschickung Die Hohlfasern aus behandeltem Polyamid sind an der Zuführungsstelle und dem Druck an der be- imstande, in den meisten Gemeinden mit einer sulfattreffenden Stelle) muß in dem Ringraum kleiner sein haltigen Brackwassersversorgung mit einem Sulfatais in dem Faserbündel. Da ferner die Strömung an 65 gehalt von mehr als 0,025 Gewichtsprozent Trinkden Stellen des höchsten Druckabfalls stattfindet, wasser zu erzeugen. Die Hohlfasem können auch verist der Druckabfall an den Auslaßöffnungen des wendet werden, um die verschiedensten anderen Stoffe durchlochten Auslaßrohres am höchsten. Wenn man aus wäßrigen Gemischen zu entfernen. Typische Be-

standteile, die sich mit Hilfe dieser Membranen aus wäßrigen flüssigen Gemischen abtrennen lassen, sind anorganische Salze mit Anionen, wie Sulfat-, Phosphat-, Fluor-, Brom-, Chlor-, Nitrat-, Chromat-, Borat-, Carbonat-, Bicarbonat- und Thiosulfationen, und Kationen, wie Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Calcium-, Ferro-, Ferri-, Mangano- und Cupriionen, organische Stoffe, wie Glucose, Phenole, sulfonierte Aromaten, Lignin, Alkohole und Farbstoffe, und schwer filtrierbare unlösliche Stoffe, wie Viren und Bakterien, z. B. coliartige und gaserzeugende Bakterien. Besondere Anwendungsarten für diese Trennvorgänge sind die Reinigung von Salz- oder Brackwasser und Abwässern, die Gewinnung von Mineralien aus Meerwasser, die Wasserenthärtung, künstliche Nieren, Sterilisatation, Isolierung von Viren und Bakterien, Blutfraktionierung und Konzentration von Alkaloiden, Glucosiden, Seren, Hormonen, Vitaminen, Impfstoffen, Aminosäuren, Antiseren, Antiseptika, Proteinen, metallorganischen Verbindungen, Antibiotika, Frucht- und Gemüsesäften, Zuckerlösungen, Milch sowie Kaffee- und Tee-Extrakten.

Vorzugsweise werden die hier beschriebenen Hohlfasermembranen verwendet, um Wasser zu reinigen, das anorganische Salze, insbesondere Sulfate oder Phosphate, in Lösung enthält.

Die Geschwindigkeit der Wasserdiffusion in wäßrigen Lösungen ist proportional der Differenz zwischen dem angewendeten Druck und dem Auslaßdruck des Diffusionsproduktes, vermindert um den osmotischen Druck der Lösung. Hohe angewandte Drücke und niedrige Auslaßdrücke begünstigen daher eine hohe Osmosegeschwindigkeit. Die Geschwindigkeit wird gewöhnlich in l/m² Faseroberfläche und Tag ausgedrückt. Die Leistung wird häufig als prozentuale Salzabweisung bestimmt, wobei ein hoher Wert eine Reinigung mit hohem Wirkungsgrad bedeutet. Ein anderes, häufig verwendetes Maß für die Leistung ist der Umwandlungsgrad, d. h. der Anteil des Beschickungsvolumens, der als Diffusionsprodukt aus der Vorrichtung austritt. Der Umwandlungsgrad läßt sich weitgehend durch Steuerung der Ausflußgeschwindigkeit des abgewiesenen Ablaufs beeinflussen. Infolge des Strömungswiderstandes in dem Faserbündel innerhalb des Mantels der osmotischen Verrichtung besteht ein Druckabfall von der Zuführungsstelle bis zu der Stelle, an der der abgewiesene Teil

ίο der Beschickung austritt. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, daß dieser Druckabfall recht niedrig ist, um die mechanische Abnutzung und den Abrieb der Fasern zu vermindern. Gewöhnlich wird zwischen dem Auslaß des durchlochten Sammelrohres und der Außanatmosphäre ein Druckminderungsventil angeordnet. In den folgenden Beispielen ist die Beschickung eine wäßrige Sulfatlösung der folgenden Zusammensetzung:

0,75 g/l Natriumsulfat
0,75 g/l Magnesiumsulfat

Beispiel 1

as Es werden Vergleichsversuche mit osmotischlen Vorrichtungen von 10 cm Durchmesser mit den in der nachstehenden Tabelle angegebenen Merkmalen durchgeführt. Das mittig angeordnete, durchlochte Austrittsrohr hat einen Durchmesser von 12,7 mm und besitzt 50 Löcher von 0,8 mm Durchmesser, die auf einer Länge von 190,5 cm gleichmäßig (zwei Löcher rings um den Umfang in Mittelpunktabständen von 7,6 cm) verteilt sind. Das Faserbündel ist fest durch ein Textilstoffrohr zusammengebunden, wobei das Textilstoffrohr das Bündel zusammendrückt und es an dom mittleren Rohr festhält. Zwischen dem Faserbündel und dem Mantel befindet sich ein 6,4 mm weiter Ringraum. Es werden die folgenden Werte erhalten:

Art der osmotischen Vorrichtung	Druckabfall ΔΡ von der Beschickungs zuführung zum Abtaufauslaß, kg/cm»	Umwandlungsgrad von Beschickung zu Diffusions produkt, Volumprozent	Strömungs geschwindigkeit Q. l/m⁸ und Tag	Salzabweisung, %
1. Ohne durchlochtes Rohr und ohne Ringraum 2. Mit durchlochtem Rohr und Ring raum	0,53 0,7 0,91 0,84	49 51 64 75	2,77 2,73 2,61 2,52	83,0 93,0 90,7 88,0
3. Wie 2
4. Wie 2

Diese Werte zeigen eine 10°/₀>ge Verbesserung in der prozentualen Salzabweisung beim gleichen Umwandlungsgrad, wenn durch Einsetzen eines mittleren durchlochten Ablaufsammeirohres und Anordnung eines äußeren Beschickungsringraumes eine radiale Strömung erzwungen wird. Selbst bei nur 50°/oiger Zunahme des Umwandlungsgrades wird die Salzabweisung von 83,0 °/₀ auf 88% verbessert.

Weitere Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in F i g. 9 bis 12 dargestellt. F i g. 9 zeigt die gleiche osmotisch^ Trennvorrichtung wie Fi g. 8, mit dem Unterschied, daß das durchlochte, Auslaßrohr aus dem Mantel durch die gegossene Wand hindurch statt am gegenüberliegenden Mantelende austritt. Die einzelnen, U-förmig umgebogenen Hohlfasern, die sich durch die gegossene Wand 112 hindurcherstrecken, sind in dieser Figur nicht im einzelnen dargestellt, sondern die Figur zeigt das Hohlfaserbündel, welches die Fasern einschließt, und die die Fasern umgebende langgestreckte, biegsame Hülle nur in Form einer gestrichelten Linie, die den äußeren Umriß des Faserbündels 130 darstellt. Das Fasergündel ist von dem Mantel 115 durch den Ringraum 129 getrennt. Beim Betrieb wird die Beschickung dem Inneren des Mantels durch die Einlasse 116 zugeführt, von wo sie durch den Ringraum und dann radial durch das Faserbündel zu dem durchlochten Auslaßrohr 119 strömt. Von hier gelangt der Ablauf durch die Durchlochungen, die teilweise bei 121, 122 und 123 dargestellt sind, in das Rohr und strömt aus

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dem offenen Ende 117 desselben aus. Das Diffusionsprodukt strömt durch das Innere der Hohlfasern und tritt durch die offenen Faserenden bei 111 in die Kammer 118 aus, von wo aus es die Kammer durch die Austrittsleitung 120 verläßt. Das äußere Verschlußoigan 128 und der Mantel 115 werden durch die Flansche 126 und die Schraubenbolzen 127 zusammengehalten, während der Dichtungsring 113 und der O-Ring 114 für die Abdichtung sorgen.

F i g. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die mit der Ausnahme der in F i g. 8 abgebildeten Vorrichtung entspricht, daß das durchlochte Austrittsrohr den Mantel sowohl durch das mit der gegossenen Wand versehene Ende als auch durch das gegenüberliegende Ende verläßt. Ebenso wie bei F i g. 8, sind die vielen einzelnen Hohlfasern in dem Mantel so umgebogen, daß sie sich durch die gegossene Wand 212 hindurcherstrecken; die gestrichelten Linien stellen hier jedoch ebenfalls nur den äußersten Umriß des Hohlfaserbündels und der langgestreckten, biegsamen Hülle dar, in der sich das Bündel befindet. Das Faserbündel ist von dem Mantel 215 durch den Ringraum 229 getrennt. Beim Betrieb wird die Beschickung dem Inneren des Mantels durch die Einlasse 216 zugeführt und strömt dann längs des Ringraumes und anschließend radial über die Fasern in dem Faserbündel bis zu dem durchlochten Austrittsrohr 219 hinweg, wo der Ablauf in die Durchlochungen eintritt, die teilweise mit 221, 222 und 223 bezeichnet sind, worauf der Ablauf aus den offenen Enden des Rohres bei 217 und 231 abströmt. Das Diffusionsprodukt, das durch die Faserwandungen hindurchgedrungen ist, strömt durch die offenen Faserenden in die Kammer 218 und verläßt dieselbe durch den Auslaß 220. Die Flansche 126 und die Schraubenbolzen 127 verbinden das äußere Verschlußorgan 228 mit dem Mantel.115, während der Dichtungsring 113 und der O-Ring 114 für die Abdichtung sorgen.

Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der Bänder bzw. Gurte aus Metall, Tau, dehnbaren und komprimierbaren elastischen Stoffen dicht anliegend rings um das Faserbündel 330 herum gelegt worden sind, wodurch die Einkerbungen 331 gebildet werden. Diese Einkerbungen tragen zur Aufteilung der Strömung längs des bei 329 dargestellten Ringraumes bei. Im übrigen ist der Betrieb der Vorrichtung gemäß Fig. 11 der gleiche wie derjenige der in F i g. 8 dargestellten Vorrichtung. Insbesondere ist die Vielzahl der einzelnen Hohlfasern in dem Faserbündel bei 330 dargestellt, und das Faserbündel ist von dem Mantel 315 durch den Ringraum 329 getrennt. Die Beschickung gelangt bei 316 ins innere des Mantels und strömt durch den Ringraum und das Faserbündel zu dem durchlochten Austrittsrohr 319, wo es in die Durchlochungen eintritt, die teilweise mit 321, 322 und 323 bezeichnet sind, und dann durch den Auslaß 317 ausströmt. Das Diffusionsprodukt, das durch die Faserwandungen hindurchgetreten ist, strömt in die Kammer 318 und kann aus ihr durch Leitung 320 abgezogen werden. Durch die Flansche 326 und die Schraubenbolzen 327 ist das äußere Verschlußorgan 328 an dem Mantel 315 befestigt. Der O-Ring 314 und der Dichtungsring 313 sorgen für die Abdichtung.

Fig. 12 zeigt eine osmotische Trennvorrichtung, die ebenso arbeitet wie die Vorrichtung gemäß F i g. 8, mit dem einzigen Unterschied, daß die Ausführungsform gemäß F i g. 12 mehrere, in diesem Falle drei, gesonderte Faserbündel 430 in dem Mantel 415 aufweist. Jedes Bündel hat in seiner Mitte ein durchlochtes Austrittsrohr 419, und die Enden der Fasern in einem jeden Bündel erstrecken sich durch die gegossenen Wände 412, die von der Platte 435 starr in der Vorrichtung festgehalten werden.

In den folgenden Beispielen dient als Beschickung wiederum eine wäßrige Sulfatlösung der folgenden Zusammensetzung:

0,75 g/l Natriumsulfat
0,75 g/l Magnesiumsulfat

Die Lösung wird dem Inneren des Mantels unter einem Druck von 42 kg/cm² zugeführt.

Die hierbei verwendeten osmotischen Vorrichtungen haben einen Mantel von 35,6 cm Durchmesser und 2,74 m Länge. Die Gesamtlänge der Vorrichtung beträgt 3,05 m.

Beispiel 2

ao Eine osmotische Vorrichtung von der in F i g. 1 dargestellten Art, bei der jedoch das Rohr 19 fortgelassen ist, wird unter Gegenstrombedingungen untersucht. Dann wird die gleiche Vorrichtung mit einem in der Mitte angebrachten Rohr 19 versehen, durch das der von den Membranen abgewiesene Ablauf abgezogen wird, und gemäß F i g. 1 geprüft. Die ungefähre Packungsdichte des Hohlfaserbündels beträgt 48°/₀. Die aktive Länge des Bündels beträgt 1,88 m und die berechnete verfügbare aktive Oberfläche 7070 m^a. Die Ergebnisse für vergleichbare prozentuale Umwandlungsgrade sind in Tabelle I zusammengestellt. Die 1,6 mm weiten Durchlochungen in dem Ablaufrohr 19 sind in auf gleichmäßigen Abständen stehenden Reihen zu je sechs Löchern rings um das Rohr angeordnet, wobei die Reihen, beginnend 30,5 cm unter der gegossenen Wand bis zum unteren Ende des U-förmig gebogenen Hohlfaserbündels, in Abständen von 3,8 cm voneinander angeordnet sind. Die Gesamtlänge des Rohres beträgt 2,41 m.

Tabelle I

	Umwand lungs- grad, Vo	Druck abfall, kg/cm²	Strö- mungs- geschwin- digkeit, l/m⁸	Ab weisung, ¹¹A.
			und Tag
Vorrichtung	30	4,08	3,46	81,1
ohne das	50	2,95	3,63	76,2
Rohr 19	70	2,11	3,78	2,4
Vorrichtung	30	1,41	3,55	86,6
gemäß F i g. 1	50	0,7	3,63	83,9
	70	0,39	3,63	76,1

Aus der Tabelle ergibt sich die Verbesserung in der Gesamtsalzabweisung bei vergleichbaren Werten für den Umwandlungsgrad und die Strömungsgeschwindigkeit.

Beispiel 3

Eine osmotische Vorrichtung der in F i g. 1 dargestellten Art mit einem 2,41 m langen durchlochten Ablaufrohr mit 1,6 mm weiten Löchern wird erprobt. Eine Durchlochung befindet sich an der Spitze des Rohres 30,5 cm unter dem durch die gegossene Wand begrenzten Ende, und die nächsten 107 cm des Rohres

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weisen Reihen von je vier um den Rohrumfang angeordneten Löchern in Reihenabständen von 7,6 cm auf. Die restlichen 76 cm des Rohres sind mit Reihen von je vier um den Umfang des Rohres herum angeordneten Löchern in Reihenabständen von 5 cm versehen. Diese Vorrichtung hat eine Packungsdichte von etwa 46°/o- Die aktive Länge des Faserbündels beträgt 203 cm und die berechnete Oberfläche 7426 m^a. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle II.

Tabelle II

Umwand	ririirlraKfali	Strömungs	Salz
lungsgrad, %	Lt* Il V K.a Dl <Ul_t kg/cm*	geschwindigkeit, l/m² und Tag	abweisung, %
50	0,7	2,97	89,4
50	3,52	2,57	82,6
50	16,03	2,77	92,8
50	25,31	2,69	91,2
70	1,2	2,85	85,6
80	1,55	2,73	85,3
90	0,91	2,97	83,8

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Hieraus ergibt sich, daß die Salzabweisung bei vergleichbarem Druckabfall besser ist als bei der Vorrichtung gemäß Beispiel 2, bei der das Ablaufrohr in gleichmäßigen Abständen voneinander stehende Durchlochungen aufweist.

Bei den obigen Ausführungsformen dient das durchlochte Rohr zum Abziehen des Ablaufs aus den osmotisehen Trennvorrichtungen gemäß der Erfindung; das Rohr kann jedoch auch als Einlaßrobr für die Beschickung verwendet werden, in welchem Falle der von den Membranen abgewiesene Ablauf durch die Leitung in dem Mantel abgezogen wird.

Ferner kann man zwei durchlochte Rohre an Stelle des in den Abbildungen dargestellten einen Rohres verwenden, indem man ein Rohr von etwas kleinerem Durchmesser innerhalb des anderen anordnet. Auf diese Weise können Fläche und Anzahl der Durchlochungen variiert werden, indem man das eine Rohr in dem anderen so dreht, daß die Durchlochungen der beiden Rohre gegeneinander verschoben werden. Weiterhin kann bei dieser mit zwei Rohren versehenen Ausführungsform das innere Rohr ohne Durchlochungen ausgebildet sein, und die Beschickung kann durch dieses Rohr ins Innere des Mantels eingeführt werden. Der Ablauf tritt dann durch die Durchlochungen des äußeren Rohres aus.

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur osmotischen Zerlegung von Fluiden mit

SS

A. einem langgestreckten, fluiddichten Mantel mit einem offenen ersten Ende, einem durch den Mantel selbst verschlossenen zweiten Ende und einer fluiddichten gegossenen Wand, die das erste Ende verschließt,

B. einer Vielzahl von Hohlfasern, die in Form eines Bündels von einem Halteorgan zusammengehalten werden, sich im wesentlichen über die ganze Länge des Mantels erstrecken, in der Nähe des zweiten, geschlossenen Mantelendes U-förmig umgebogen sind und mit ihren beiden Enden fluiddicht in die gegossene Wand eingebettet sind und durch dieselbe hindurchragen,

C. einem das erste, offene Mantelende verschließenden äußeren Verschlußorgan, das zusammen mit der gegossenen Wand eine Kammer begrenzt, in die die Hohlfasern mit ihren offenen Enden einmünden,

D. einer Leitung, die das Innere des Mantels mit dem außerhalb des Mantels befindlichen Raum verbindet, und

E. einer durch das äußere Verschlußorgan führenden Leitung, durch die Fluid aus der von dem äußeren Verschlußorgan und der gegossenen Wand begrenzten Kammer ausströmenkann, gekennzeichnetdurch

F. ein vielfach durchlochtes Rohr (19), das sich durch mindestens ein Ende des Mantels (15) fluiddicht hindurcherstreckt, innerhalb des Hohlfaserbündels (10) ungefähr längs der Mittelachse desselben angeordnet ist und sich im wesentlichen über die Länge des Bündels erstreckt,

wobei die Durchlochungen (21 bis 25) des durchlochten Rohres (19) rings um den Umfang desselben und in dem Teil des Rohres (19), der innerhalb des Hohlfaserbündels verläuft, auch in der Längsrichtung des Rohres in Abständen angeordnet sind,
das Rohr (19) so gebaut und angeordnet ist, daß sein Inneres mit dem Inneren des Manjtels (15) nur über die von den Durchlochumgen (21 bis 25) gebildeten Öffnungen in Verbindung steht, mit der von dem äußeren Verschlußorgan (28) und der gegossenen Wand (12) begrenzten Kammer (18) jedoch keine Verbindung hat, und

G. gegebenenfalls das Faserbündel (10) in dem Mantel (15) so angeordnet ist, daß es von den Innenwänden des Mantels auf Abstand steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durchlochte Rohr (19) sich in den Mantel (15) durch dessen zweites Ende hindurcherstreckt und innerhalb des Mantels endet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (16), die das Innere des Mantels mit dem Raum außerhalb des Mantels verbindet, in der Nähe der gegossenen Wand (12) angeordnet ist und die Durchlochungen (21 bis 25) des durchlochten Rohres (19) gleiche Durchmesser haben und in Richtung auf das der Leitung (16) abgewandte Ende des Rohres zu in fortschreitend dichteren Abständen angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durchlochte Rohr (19) eine Durchlochung an seinem der gegossenen Wand zugewandten Ende, über die nächsten 5 bis 10°/₀ seiner Länge keine Durchlochungen aufweist, bis 50% der Gesamtzahl der Durchlochungen gleichmäßig über die ersten 60°/₀ der noch verbleibenden Länge des Rohres verteilt und 80 bis 50⁰/o der Gesamtzahl der Durchlochungen gleichmäßig über die letzten 40 °/₀ der noch verbleibenden Länge des Rohres verteilt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfasern (10) einen Außendurchmesser von etwa 10 bis 250 μ und eine Wandstärke von etwa 2 bis 75 μ aufweisen.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (10) aus Polyamidharz bestehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmig ausgebildete Mantel (15) einen Durchmesser von etwa 2,5 bis 35 cm und das durchlochte Rohr (19) einen Durchmesser von etwa 6,4 mm bis 2,5 cm aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlochungen (21 bis 25) solche Größen aufweisen und in solchen Abständen voneinander vorgesehen sind, daß ein im wesentlichen gleicher Druckabfall zwischen dem Druck an der Eintrittsleitung (16) und dem Druck an jeder der Durchlochungen (21 bis 25) auftritt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durchlochte Rohr (19) sich in den Mantel (15) durch dessen zweites Ende hineinerstreckt und innerhalb des Mantels endet, ao die Durchlochungen etwa den gleichen Durchmesser aufweisen und in ungefähr gleichmäßigen Abständen rings um den Umfang des Rohres und über die Länge desjenigen Teiles des Rohres hinweg angeordnet sind, der sich innerhalb des «5 Faserbündels (10) befindet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlochungen (21 bis 25) eine solche Größe haben und in solchen Abständen voneinander stehen, daß ein ungefähr gleicher Druckabfall zwischen dem Druck der in den Mantel (15) durch die Leitung (16) eingeführten Beschickung und dem Druck an jeder der Durchlochungen (21 bis 25) auftritt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteorgan eine langgestreckte, biegsame, poröse Hülle (30) ist, die die Fasern fest zusammenhält.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfasern Außendurchmesser von etwa 10 bis 250 μ und Wandstärken von etwa 2 bis 75 μ aufweisen und das Verhältnis der Querschnittsfläche der Innenbohrung einer jeden Faser zur Gesamtquerschnittsfläche innerhalb des äußeren Umfanges einer jeden Faser etwa 0,12:1 bis 0,60:1 beträgt.

13. Verfahren zum Zerlegen von Fluidgemischen oder Lösungen in ihre Bestandteile, dadurch gekennzeichnet, daß man das Fluidgemisch oder die Lösung in eine erste Zone leitet, die einen die Trennvorrichtung umgebenden Ringraum aufweist, das Fluid aus der ersten Zone in eine zweite Zone treibt, die von dem Ringraura begrenzt wird und ein Bündel von vielen selektiv durchlässigen Hohlfasern enthält, wobei die diffusionsfähigen Bestandteile des Fluidgemisches bzw. der Lösung durch die Hohlfaserwandungen hindurchdringen, un»¹ daß man den Teil des Fluids, der nicht durch die Faserwandungen hindurchdringt, durch auf Abstand voneinander stehende Durchlochungen in ein Auslaßrohr treibt, welches längs der Längsachse des Faserbündels angeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen